Das Quadratgesetz des Lichts (reziprokes Quadratgesetz, Entfernungsgesetz)
Das Quadratgesetz sagt nichts anderes aus, als dass die Lichtintensität umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes zur Lichtquelle abfällt. Dies gilt für eine punktförmige Lichtquelle. Wenn wir uns von der Lichtquelle entfernen, nimmt das „Licht im Quadrat“ ab bzw. die Helligkeit im Quadrat nimmt zu, wenn wir uns Richtung Lichtquelle bewegen.
Da wir dieses Wissen bei der Blitzfotografie besonders beachten müssen, hier ein ausführlicher Artikel zum Thema.
Nehmen wir einfach an, dass wir bei 1 Meter 100 Prozent Licht haben. Somit haben wir in 2 Metern dann nur noch ¼ des Lichts – also 25 Prozent.
Das Licht muss im doppelten Abstand ja nicht nur 1 Quadrat beleuchten, sondern die 4-fache Fläche – also 4 Quadrate (25% Lichtintensität). Sind wir 4 Meter entfernt, dann haben wir nur noch 1/16 (6,3%) der Lichtleistung.
Schauen wir uns das als Kurve an, dann wird die Dramatik hinter dem Sachverhalt sichtbar:
| 1 m | 2 m | 3 m | 4 m | 5 m | 6 m | 7 m | 8 m |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 100% | 25% | 11,1% | 6,3% | 4% | 2,8% | 2% | 1,6% |
Fotografieren wir nun ein liegendes Modell, dass zu unserer Lichtquelle in nur 1 Meter Entfernung liegt. Der Kopf zeigt in Richtung Lichtquelle, der Körper weg von der Lichtquelle. Hier kann nun locker über eine Länge von 1,7 Meter der liegende Mensch von unterschiedlicher Lichtstärke beleuchtet werden. Der Lichtabfall wird auf dem Foto deutlich sichtbar werden!
Lösung: Da der Lichtabfall auf den ersten 3 Meter sehr dramatisch ist, kann das Licht auch weiter vom Modell entfernt aufgestellt werden. Somit ist der Lichtabfall (siehe Tabelle oben) zwischen 6,3 Prozent zu 2,8 Prozent ist ein deutlich kleinerer Unterschied als zwischen 100 Prozent zu 11,1 Prozent. Einschränkung am Rande: Die Lichtcharakteristik ändert sich dadurch auch – die „Härte“ des Lichts nimmt durch den Abstand zu.
Anwendung: Im Studio kann durch das Quadratgesetz der Hintergrund verschiedene Helligkeiten bekommen. Ein heller Hintergrund kann so Mittelgrau für das Foto „visuell gemacht“ werden bzw. auch nahezu schwarz.
Wir lassen unser Modell und den Blitz (der Abstand zwischen Modell und Blitz bleibt gleich) 2 Meter weg vom Hintergrund gehen. Nun kommt deutlich weniger Licht durch das Quadratgesetz auf den Hintergrund und er wird entsprechend dunkler.
Praktische Anwendung: Hat unser Blitz für die gegebene Situation zu wenig Leistung, können wir den Blitz näher an unser Motiv bringen, um die Leistungsausbeute anzuheben (Quadratgesetz).
Merksatz für Fotografen: Doppelter Abstand -> 2 Blendenstufen weniger
Zur Erinnerung: unsere ganzen Blendenwerte (siehe Kapitel „Die Blende“)
Unsere Annahme ist, dass eine Lichtmenge vorliegt, sodass wir bei 1 Meter Abstand mit Blende 22 arbeiten können.
| 1 m | 2 m | 3 m | 4 m | 5 m | 6 m | 7 m | 8 m |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 100% | 25% | 11,1% | 6,3% | 4% | 2,8% | 2% | 1,6% |
| f 22 | f 11 | f 5,6 | f 2,8 |
Abstand zwischen Lichtquelle und Motiv, bzw. zwischen den einzelnen Blendenstufen
Schauen wir folgende Grafik an, die das quadratische Abstandsgesetz und die Auswirkung auf unsere Fotografie visuell verdeutlicht:
Durch das quadratische Abstandsgesetz bekommen wir bei größerem Abstand weniger Lichtabfall. Bei einer Lichtstärke von 1.000 cd (mit dem entsprechenden Lichtformer) haben wir zwischen Blende 4 und Blende 2,8 bereits deutlich weniger Lichtabfall: Auf einer Distanz von rund 1 Meter (0,96) verringert sich das Licht nur um die Hälfte (1 Blendenstufe).
Im Vergleich dazu haben wir zwischen Blende 11 und Blende 8 gerade einmal 31 Zentimeter bei 1 Blendenwert Lichtabfall.
Fazit für Gruppenfotos: Je weiter der Blitz entfernt ist, desto weniger Probleme mit unterschiedlicher Helligkeit zwischen den Menschen in der Mitte und den Personen ganz außen auf dem Gruppenbild bzw. wenn diese hintereinanderstehen, was bei einem Hochzeitsfoto einen großen Unterschied machen kann. Allerdings kann die Blitzleistung für ISO 100 dann unter Umständen nicht mehr ausreichen und man nimmt einen höheren ISO-Wert und das Rauschen in den Kauf.
Fazit für Portraits: Auf Lichtkanten achten und gegebenenfalls mit Bildbearbeitung nacharbeiten
Aber – der Abstand zum Blitzlicht beeinflusst auch die „Härte“ des Lichtes. Dazu nachfolgenden Punkt
Trotz der immer größer werdenden Abstände nimmt die Lichtleistung weiterhin „nur“ um 50 % (1nen Blendenwert) ab.